[發明專利]透明導電薄膜的反應性濺射沉積方法

無效

• 申請號: 200780047064.5
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101563477A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 李洋平;葉洋;蔡容基;元泰景;安庫爾·凱達姆;盛殊然;李立偉
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: C23C14/00
• 分類號: C23C14/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明涉及一種用于沉積透明導電薄膜的方法及設備，特別是一種反應性濺射沉積透明導電薄膜的方法及設備，且此透明導電薄膜是用于光伏元件(photovoltaic?device)。

背景技術

光伏(PV)元件或太陽能電池為將太陽光轉變為直流(DC)電力的元件。PV或太陽能電池一般具有一或多個p-n接面(junction)。各個接面包括在半導體材料中的二個不同區域，其中一側代表p型區域，另一側代表n型區域。當PV元件的p-n接面暴露于太陽光(由來自光子的能量所組成)，太陽光透過PV效應而直接轉換為電力。PV太陽能電池產生特定量的電力，且鋪成足以輸送期望量的系統電力的模塊大小。通過將數個PV太陽能電池連接，并接著利用特定框架和連接器將其接合成面板而形成PV模塊。

數種包括微晶硅薄膜(μc-Si)、非晶硅薄膜(a-Si)、多晶硅薄膜(poly-Si)等的PV元件類型是用于形成PV元件。透明導電薄膜或透明導電氧化物(TCO)薄膜通常是用作為設置在PV太陽能電池的頂部的頂表面電極(通常稱之為背反射板；back?reflector)。透明導電氧化物(TCO)薄膜必須對于可見或較高波長區域具有高光透射率，以促進太陽光透射進入太陽光電池中，而不會不利地吸收或反射光能。再者，透明導電氧化物(TCO)薄膜的低接觸電阻及高導電力是所期望的，以提供高光電轉換效率及電力收集。透明導電氧化物(TCO)層的紋理化或粗糙表面的某種程度也是所期望的，以通過促進光散射而協助太陽光捕捉。透明導電氧化物(TCO)薄膜的過高雜質或污染物通常會造成在TCO薄膜與鄰近薄膜的界面處的高接觸電阻，藉此，降低PV元件中的載子遷移率。再者，TCO薄膜的不足透明度可能會不利地將將光線反射回環境，而造成較少的太陽光進入PV元件中，并使得光電轉換效率降低。

因此，對于沉積用于PV元件的透明導電氧化薄膜的改良方法是具有需求的。

發明內容

本發明提供用于濺射沉積一透明導電氧化物(TCO)層的方法，且該TCO層適用于PV元件中。此沉積方法提供具有高透明度的TCO層，而不會對總TCO層導電性造成不利影響。在一實施例中，一種用于濺射沉積的方法包括：將一基板提供至一制程室中；通過一第一濺射沉積步驟而在基板上形成一透明導電氧化物層的一第一部分；以及通過一第二濺射沉積步驟而形成透明導電氧化物層的一第二部分。

在另一實施例中，一種用于濺射沉積一透明導電氧化物層的方法包括：將一基板提供至一制程室中；供應一氣體混合物至制程室中；濺射來自設置在制程室中的一靶材的一來源物質；在濺射期間調整供應至制程室的氣體混合物的一流速；以及在基板上形成透明導電氧化物層。

在又一實施例中，一種用于濺射沉積一透明導電氧化物層的方法包括：將一基板提供至一制程室中；供應一第一氣體混合物至制程室中；濺射來自設置在制程室中的一靶材的一來源物質；經濺射的來源物質與第一氣體混合物反應，以在基板上形成一透明導電氧化物層的一第一部分；供應一第二氣體混合物至制程室中，并與經濺射的來源物質反應；以及在基板上形成透明導電氧化物層的一第二部分。

附圖說明

為讓本發明的上述特征更明顯易懂，可配合參考實施例說明，其部分乃繪示如附圖。

圖1示出根據本發明的一實施例的制程室的概要剖面視圖；

圖2示出根據本發明的一實施例的結晶硅系薄膜PV太陽能電池的示例剖面視圖；

圖3示出根據本發明的一實施例而用于沉積TCO層的制程流程圖；

圖4示出根據本發明的一實施例的串迭型PV太陽能電池的示例剖面視圖；

圖5示出根據本發明的一實施例的三接面PV太陽能電池的示例剖面視圖。

為便于了解，圖式中相同的元件符號表示相同的元件。某一實施例采用的元件當不需特別詳述而可應用到其它實施例。

然而，須注意的是，雖然所附附圖公開本發明特定實施例，但其并非用以限定本發明的精神與范圍，任何熟習此技術人員，當可作各種地更動與潤飾而得等效實施例。

具體實施方式